CÁC LOẠI CẢM BIẾN TRÊN Ô TÔ Hệ thống cảm biến động ô tô Hệ thống cảm biến tơ đóng vai trị quan trọng việc kiểm soát nhiên liệu cung cấp cho động để đảm bảo xe vận hành mạnh mẽ tiết kiệm nhiên liệu Ngoài ra, cảm biến cịn có khả kiểm sốt lượng khí thải phù hợp với tiêu chuẩn bảo vệ môi trường Các loại cảm biến động gồm: Cảm biến vị trí trục khuỷu Cảm biến vị trí trục khuỷu (CKP - Crankshaft Position Sensor) hai loại cảm biến quan trọng động cơ, thường bố trí gần puly trục khuỷu phía bánh đà Cảm biến CKP có loại gồm: cảm biến cảm ứng, cảm biến Hall Effect, cảm biến điện trở từ cảm biến quang học Cảm biến trục khuỷu có nhiệm vụ xác định tốc độ vòng tua động (RPM) vị trí piston sau gửi tín hiệu đến ECU Kết hợp với tín hiệu từ trục cam, điều khiển nhận biết vị trí piston xupap để điều chỉnh thời điểm phun nhiên liệu đánh lửa cho xi-lanh thích hợp Cảm biến bị lỗi hư hỏng gây ảnh hưởng đến khả vận hành động khó khởi động, tốc độ cầm chừng tăng tốc không ổn định, rung lắc bất thường đánh lửa sai hao xăng Trường hợp xấu hơn, xe khơng thể nổ máy Cảm biến vị trí trục cam Trong số loại cảm biến tơ, ngồi cảm biến trục khuỷu CKP cảm biến vị trí trục cam (CPS - Camshaft Position Sensor) đóng vai trị quan trọng khơng thể thiếu tô Loại cảm biến thường lắp đặt vị trí đỉnh xi-lanh nắp hộp chứa trục cam Cảm biến CPS có loại cảm biến hiệu ứng điện từ cảm biến quang học Chức cảm ứng vị trí trục cam xác định vị trí xác cốt cam hay xupap gửi tín hiệu cho xử lý trung tâm ECU ECU phân tích liệu để xác định điểm chết máy số hay máy khác, đồng thời tính tốn thời điểm đánh lửa phun nhiên liệu hợp lý Cảm biến vị trí trục cam trục khuỷu thường làm việc song song với giúp ECU tính tốn thời điểm phun nhiên liệu đánh lửa tối ưu cho động Cảm biến CPS bị lỗi khiến động khó khởi động không khởi động được, tốc độ không đều, giảm công suất động cơ, hao xăng… Khi cảm biến bị lỗi, đèn kiểm tra động (Check Engine) bật sáng để báo cho tài xế đem xe đến trung tâm sửa chữa ô tô kiểm tra Cảm biến kích nổ Về bản, cảm biến kích nổ (Knock Sensor) thiết bị “lắng nghe” có khả phát rung động bất thường âm phát từ động Vì vậy, gọi cảm biến tiếng gõ KNK Cảm biến KNK có hình dạng bu lơng, thường gắn vị trí phía cổ hút, nắp xi-lanh thân động Thông thường, xe có cảm biến kích nổ siêu xe sử dụng động V6 hay V8 có 1- cảm biến kích nổ nhánh máy Cảm biến kích nổ có tác dụng phát khắc phục tượng kích nổ sớm gây hại cho chi tiết máy động cơ, đảm bảo động hoạt động ổn định Để làm điều này, cảm biến tiếng gõ KNK ghi nhận rung động âm phát từ khối động cơ, biến thành tín hiệu điện từ gửi đến điều khiển ECU Tiếp đó, hệ thống điều khiển trung tâm đánh giá liệu điều chỉnh thời điểm đánh lửa để ngăn chặn tượng kích nổ Trong số trường hợp, ECU đưa lệnh tắt phần động để hạn chế hư hỏng cho thiết bị Cảm biến kích nổ bị lỗi hư hỏng nguyên nhân khiến xe bị tượng kích nổ, gây hư hại cho động Nếu không khắc phục sớm, piston xi-lanh bị cong, gãy, đồng thời hiệu suất vận hành bị giảm nhiên liệu bị cháy sớm Thông thường, cảm biến KNK bị lỗi, đèn kiểm tra động (Check Engine) bật sáng để thông báo cho người điều khiển xe Cảm biến vị trí bướm ga Cảm biến vị trí bướm ga (TPS - Throttle Position Sensor) thường bố trí trục đầu bướm ga Cảm biến sử dụng ô tô thường loại khơng tiếp xúc, gồm loại chính: cảm biến Hall Effect, cảm biến cảm ứng cảm biến điện trở từ TPS có nhiệm vụ đo góc mở như vị trí bướm ga để truyền tín hiệu ECU Từ đó, ECU đánh giá liệu để tính tốn mức độ tải động điều chỉnh thời gian lượng nhiên liệu phun vào buồng đốt cho tối ưu Cảm biến hệ thống kiểm soát lực kéo sử dụng để tự điều chỉnh góc mở bướm ga, bù ga cầm chừng kiểm soát trình chuyển số (với xe dùng hộp số tự động) để mang lại khả vận hành ổn định Cảm biến vị trí bướm ga bị lỗi khiến tốc độ không tải không ổn định, tăng tốc kém, tăng mức tiêu hao nhiên liệu khiến nồng độ CO, HC khí thải tăng cao Các cảm biến khí nạp Cảm biến khí nạp loại cảm biến tơ có vai trị ghi nhận gửi tín hiệu liên quan đến lượng khí nạp đưa vào động lưu lượng, nhiệt độ, áp suất, độ ẩm… Hiện nay, có loại cảm biến khí nạp phổ biến phân loại theo chức gồm: - Cảm biến lưu lượng khí nạp Cảm biến lưu lượng khí nạp (MAF - Mass Air Flow) loại cảm biến vô quan trọng hệ thống điều khiển động ô tô Cảm biến thường lắp đặt vị trí đường ống dẫn khơng khí từ lọc gió đến phận điều khiển bướm ga Có loại cảm biến MAF gồm: - Cảm biến đo khối lượng khí nạp: kiểu dây nóng - Cảm biến đo lưu lượng khí nạp: kiểu cánh, kiểu gió xốy quang học Karman Trong đó, kiểu dây nóng sử dụng phổ biến nhờ tính gọn nhẹ, độ bền cao xác Cảm biến MAF có chức đo lường lượng khơng khí đưa vào buồng đốt truyền liệu đến ECU ECU tính tốn để tối ưu hóa tỷ lệ nhiên liệu điều chỉnh góc đánh lửa để nâng cao hiệu suất vận hành, tiết kiệm nhiên liệu Cảm biến khí nạp bị lỗi hay hỏng hóc khiến động chạy khơng êm, cơng suất yếu hao xăng Trường hợp nặng khiến xe bị chết máy Khi phát sinh lỗi, đèn kiểm tra Check Engine nhấp nháy bật sáng để cảnh báo cho tài xế - Cảm biến áp suất khí nạp Cảm biến áp suất (MAP – Manifold Air Pressure) gắn bên hộp chứa lọc gió ống góp hút động Nhiệm vụ cảm biến MAP ghi nhận truyền tín hiệu áp suất chân khơng đường khí nạp dạng điện áp tần số tới ECU Bộ xử lý trung tâm tính tốn lượng nhiên liệu xác cần cung cấp cho buồng đốt Ví dụ, xe chế độ không tải hay nhả ga, áp suất chân không giảm, lượng nhiên liệu đưa vào buồng đốt giảm Còn tải nặng tăng tốc, áp suất chân không tăng lên dẫn đến lượng nhiên liệu cần nạp vào tăng theo Cảm biến MAP bị lỗi khiến cho cơng suất động yếu, nổ không êm, tốn nhiên liệu nồng độ CO, HC khí thải cao Khi cảm biến bị lỗi, đèn kiểm tra Check Engine bật sáng - Cảm biến nhiệt độ khí nạp Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IAT - Intake Air Temperature) loại cảm biến nhiệt độ ô tơ, thường bố trí chung với MAF MAP, bên cảm biến lưu lượng khí nạp MAF nằm rời bên ngồi gần bầu lọc gió Chức cảm biến IAT đo nhiệt độ khí nạp truyền tín hiệu tới hệ thống điều khiển ECU tính tốn độ giãn nở, khối lượng thể tích khơng khí, sau điều chỉnh lượng nhiên liệu phun vào để đảm bảo tỷ lệ hịa khí buồng đốt lý tưởng Do đó, cảm biến đóng vai trị quan trọng việc tối ưu hóa hiệu vận hành, tiết kiệm nhiên liệu Xe bị lỗi cảm biến nhiệt độ khí nạp khiến mức nhiên liệu bị tiêu hao nhiều hơn, nồng độ CO, HC khí thải vượt chuẩn làm ảnh hưởng đến môi trường Cảm biến nhiệt độ nước làm mát Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động (ECT - Engine Coolant Temperature) thường lắp đặt thân động cơ, gần điều nhiệt tiếp xúc với nước làm mát Cảm biến có nhiệm vụ đo nhiệt độ nước làm mát động truyền tín hiệu tới ECU Hệ thống điều khiển ECU đưa điều chỉnh góc đánh lửa sớm, thời gian phun nhiên liệu, điều khiển quạt làm mát tốc độ khơng tải, kiểm sốt chuyển số Nhờ đó, hiệu suất vận hành động nâng cao, xe chạy ổn định Ngồi ra, tín hiệu từ ECT cịn dùng để kiểm sốt khí xả, điều khiển hệ thống phun nhiên liệu, chạy quạt làm mát Ở số dòng xe, cảm biến phát nhiệt độ nước làm mát cao, xe tự động ngắt động điều hịa khơng khí Nếu cảm biến bị lỗi động khó khởi động, mức tiêu hao nhiên liệu tăng đồng thời chất lượng khí thải vượt vượt tiêu chuẩn Cảm biến oxy ô tô Cảm biến oxy (Oxygen Sensor) thiết bị điện tử thường gắn ống thải, tiếp xúc với dịng khí thải từ động xe tơ Ngày nay, tiêu chuẩn khí thải phương tiện xe giới ngày khắt khe, trở thành loại cảm biến ô tô nhà sản xuất xe trọng Bộ cảm biến dùng để đo lượng oxy thừa khí thải gửi tín hiệu tới ECU Hệ thống điều khiển đánh giá nồng độ oxy để điều chỉnh lượng nhiên liệu phun vào cho tỷ lệ nhiên liệu khơng khí đạt mức tối ưu Ngồi ra, ECU kéo dài việc cung cấp nhiên liệu nhằm giảm thiểu nồng độ số hóa chất khí thải COx, NOx, SOx để bảo vệ mơi trường khơng khí Nếu khơng lắp đặt cảm biến oxy cảm biến bị lỗi, khả vận hành xe bị ảnh hưởng tốc độ cầm chừng khơng ổn định, khó tăng tốc, hao xăng hay khí thải động vượt ngưỡng tiêu chuẩn cho phép Hệ thống cảm biến điều khiển vận hành Khác với hệ thống cảm biến động có chức tối ưu hiệu suất vận hành nhiên liệu, hệ thống cảm biến điều khiển vận hành lại tập trung vào việc nâng cao trải nghiệm lái Các cảm biến xe tơ có khả hỗ trợ điều khiển vận hành bao gồm: Cảm biến tốc độ bánh xe Cảm biến tốc độ xe hay cảm biến tốc độ bánh xe (WSS - Wheel Speed Sensor) thiết bị điện tử dùng để đo tốc độ quay bánh xe Cảm biến bố trí đồng hồ cơng-tơ-mét, đầu hộp số tích hợp với cảm biến tốc độ đầu hộp số Cảm biến WSS có loại gồm: cảm biến công tắc lưỡi gà, cảm biến quang học, cảm biến điện từ phần tử từ trợ (MRE) Bộ cảm biến tốc độ xe thường bao gồm cảm biến có nhiệm vụ đo tốc độ bánh xe truyền thông tin đến ECU Kết hợp với tín hiệu từ loại cảm biến khác ô tô, hệ thống ECU phân tích liệu để: - Điều khiển hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) để hạn chế tối đa khả bị trượt giảm tốc hay đạp phanh đột ngột - Điều khiển hệ thống chống trượt (TCS) giúp kiểm soát độ bám đường xe tăng tốc đột ngột hay vào cua - Điều khiển hệ thống cân điện tử (ESC) đảm bảo cân xe tình huống, ngăn tình trạng lái giúp tài xế kiểm sốt tay lái tốt Ngồi ra, WSS giúp nhận biết tốc độ xe thời gian thực, quãng đường di chuyển (km) hiển thị đồng hồ đo Tài xế dựa vào để kiểm sốt tốc độ lái hành trình di chuyển Cảm biến tốc độ bánh xe bị lỗi ảnh hưởng đến hoạt động số hệ thống xe, đặc biệt hệ thống an tồn khiến tài xế gặp khó khăn điều khiển Cảm biến áp suất lốp Cảm biến áp suất lốp xe ô tô (TPMS - Tire Pressure Monitoring Systems) thiết bị điện tử thiết kế để giám sát áp suất bên lốp xe Hiện nay, có loại cảm biến áp suất lốp gồm TMMS trực tiếp TPMS gián tiếp Trong đó, TPMS trực tiếp gắn van bánh xe sử dụng phổ biến nhờ cấu tạo đơn giản độ xác cao TPMS có nhiệm vụ cung cấp đầy đủ thông tin áp suất, nhiệt độ lốp xe theo thời gian thực hiển thị hình bên khoang lái Nhờ đó, người điều khiển xe biết tình trạng thực tế lốp xe để có kế hoạch kiểm tra, sửa chữa, thay kịp thời bị xì hơi, thủng xăm, ngăn ngừa cố lái đột ngột áp gây nổ lốp xe Xe không trang bị cảm biến áp suất lốp bị lỗi gây khó khăn cho tài xế việc kiểm sốt tình trạng lốp xe Vì thế, việc kiểm sốt áp suất lốp vơ quan trọng Thậm chí số quốc gia, hệ thống giám sát áp suất lốp tiêu chuẩn bắt buộc kiểm định xe Cảm biến hộp số Loại cảm biến thường trang bị dòng xe sử dụng hộp số tự động (AT) Bộ cảm biến bao gồm cảm biến tốc độ đầu vào (ISS - Input Speed Sensor) cảm biến tốc độ đầu (OSS - Output Speed Sensor) hoạt động Cảm biến hộp số có chức ghi nhận tốc độ đầu vào đầu hộp số để cung cấp liệu xác đến mơ-đun điều khiển hệ thống truyền lực (PCM) Từ đó, hệ thống tính tốn lựa chọn tỷ số truyền (bánh răng) thích hợp, đồng thời điều chỉnh áp suất dầu, đóng mở solenoid giúp việc sang số diễn mượt mà Nếu hai cảm biến hộp số bị lỗi, trình chuyển đổi số diễn khơng cách khơng mượt mà Chức kiểm sốt hành trình bị ảnh hưởng Cảm biến báo mịn má phanh Đây nhiều dây cảm biến lắp đặt lớp má phanh dạng riêng lẻ tích hợp, hỗ trợ cho hệ thống phanh xe Loại cảm biến không trang bị tất dịng xe mà có số dòng xe cao cấp Cảm biến báo mòn giúp giám sát nhận biết độ mòn má phanh truyền liệu đến ECU để hệ thống điều khiển đưa cảnh báo cho người lái Khi nhận tín hiệu đèn báo, người lái cần mang xe đến trung tâm sửa chữa để kiểm tra, thay kịp thời, đảm bảo an toàn vận hành Đây loại cảm biến bắt buộc thực cần thiết, má phanh bị mịn khơng khắc phục, thay kịp thời gây cố an tồn q trình tham gia giao thơng 3 Các loại cảm biến khác tơ Ngồi loại cảm biến phổ biến kể trên, số loại cảm biến khác góp phần cải thiện hiệu suất vận hành, nâng cao trải nghiệm đảm bảo an toàn cho người lái Cảm biến lượng nhiên liệu cịn lại bình Cảm biến nhiên liệu thiết bị lắp đặt bình xăng xe tơ giúp đo lường lượng xăng dầu theo thời gian thực truyền liệu đến hệ thống điều khiển Kết hợp với thiết bị giám sát hành trình, hệ thống phát thất thoát nhiên liệu bất thường Loại cảm biến phù hợp với doanh nghiệp kinh doanh vận tải hỗ trợ kiểm sốt định mức tiêu hao nhiên liệu tốt Cảm biến lùi (cảm biến khoảng cách) Cảm biến lùi gọi với tên khác cảm biến khoảng cách hay cảm biến hỗ trợ đỗ xe tính an toàn hỗ trợ cho người lái giúp hạn chế va chạm lùi, đỗ xe Cảm biến có loại cảm biến siêu âm cảm biến điện từ, có chức phát chướng ngại vật phát âm cảnh báo giúp người lái phanh bẻ lái lái kịp thời, ngăn ngừa va chạm Cảm biến áp suất bình chứa dầu (hệ thống ABS trợ lực lái điện) Cảm biến gọi cảm biến áp suất dầu phanh, thường sử dụng hệ thống chống bó cứng phanh ABS trợ lực lái điện Cảm biến có nhiệm vụ phát chênh lệch áp suất hệ thống thủy lực gửi cảnh báo lỗi đến người lái Cảm biến áp suất dầu phanh giúp ngăn ngừa tình trạng phanh, hỏng hệ thống phanh gây lái, lật xe Cảm biến vị trí bàn đạp ga phanh Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga phanh có cấu tạo giống với cảm biến bướm ga, thường bố trí cụm bàn đạp chân ga Khi người lái nhấn vào bàn đạp, cảm biến có nhiệm vụ đo độ mở bàn đạp chân ga gửi tín hiệu tới ECU Sau phân tích liệu, ECU điều khiển mô-tơ bướm ga, điều chỉnh mức nhiên liệu phun vào kiểm soát thời điểm chuyển số giúp tăng tốc động Cảm biến túi khí trước Cảm biến túi khí trước phần hệ thống túi khí, có chức ghi nhận lực va chạm cách xác có cố xảy gửi tín hiệu điều khiển ECU Hệ thống điều khiển đánh giá mức độ ảnh hưởng, vượt ngưỡng tiêu chuẩn kích hoạt túi khí để bảo vệ an tồn cho người ngồi xe Cảm biến quang cho hệ thống đèn pha tự động Đây phận nằm hệ thống đèn pha tự động, có nhiệm vụ nhận biết điều kiện ánh sáng xung quanh vị trí xe qua Bộ điều khiển ECU hệ thống đèn tiếp nhận thơng tin kích hoạt, điều chỉnh độ sáng, góc chiếu sáng lý tưởng Nhờ đó, hệ thống đảm bảo an tồn xe vận hành điều kiện thiếu ánh sáng Như vậy, loại cảm biến tơ có chức kiểm soát hoạt động động hỗ trợ điều khiển nhằm nâng cao hiệu suất vận hành, tiết kiệm nhiên liệu, giảm khí thải độc hại tăng độ an toàn, nâng cao trải nghiệm lái Một số loại cảm biến mang tính bắt buộc có số loại tùy chọn nâng cao Các nhà sản xuất chủ sở hữu xe tơ cân nhắc lựa chọn loại cảm ứng phù hợp với thiết kế, nhu cầu, mục đích sử dụng ... loại cảm biến khí nạp phổ biến phân loại theo chức gồm: - Cảm biến lưu lượng khí nạp Cảm biến lưu lượng khí nạp (MAF - Mass Air Flow) loại cảm biến vô quan trọng hệ thống điều khiển động ô tô. .. Position Sensor) thường bố trí trục đầu bướm ga Cảm biến sử dụng ô tô thường loại không tiếp xúc, gồm loại chính: cảm biến Hall Effect, cảm biến cảm ứng cảm biến điện trở từ TPS có nhiệm vụ đo góc mở... hợp với cảm biến tốc độ đầu hộp số Cảm biến WSS có loại gồm: cảm biến cơng tắc lưỡi gà, cảm biến quang học, cảm biến điện từ phần tử từ trợ (MRE) Bộ cảm biến tốc độ xe thường bao gồm cảm biến có